《食品科學》：上海市農業科學院劉艷芳研究員等：β-葡聚糖調節腸道菌群健康效應機制及構效關系研究進展

腸道是人體最大的吸收和免疫器官。人體腸道內存在數以百萬計的微生物，其中約99%是細菌，由此形成了一個復雜龐大的微生物群落，即腸道菌群。腸道菌群被認為是一種“超級有機體”，能夠通過調控營養物質代謝、防御病原體、向免疫細胞傳遞信號影響宿主健康。近年來研究發現，腸道菌群失衡與炎癥性腸病、結直腸癌等腸道相關疾病的病理進程高度相關，而通過膳食成分調節腸道菌群穩態逐漸成為疾病干預的新途徑。膳食益生元是一種選擇性發酵成分，可導致腸道菌群的組成和活性發生特定變化，從而對宿主健康有益。在眾多益生元候選物質中，β-葡聚糖因其獨特的結構特性備而受關注。

β-葡聚糖是由β-糖苷鍵連接D-葡萄糖單體形成的大分子聚合物，因具有廣泛的有益生物活性而備受關注。β-葡聚糖主要通過雙重途徑發揮益生特性：一方面其不可消化性保障了較高的結腸遞送率，為益生菌提供發酵底物；另一方面，β-葡聚糖發酵后的有益代謝產物短鏈脂肪酸（SCFAs）有利于修復腸道屏障、調節炎癥因子水平、維持體內葡萄糖穩態和保護神經與心血管功能。值得注意的是，β-葡聚糖的生物活性與其化學結構密切相關，糖苷鍵類型、分子質量、分支比及空間構象均會影響多糖益生活性的發揮。與纖維素相比，谷物β-葡聚糖中β-(1→3)和β-(1→4)糖苷鍵的交替連接使其具有較好的溶解性，這有利于在腸道內形成高黏度環境，從而延緩胃排空速度，并減少葡萄糖、食物脂質及膽汁酸的吸收，具有顯著降膽固醇和降血脂作用。真菌來源的β-葡聚糖以β-(1→3)主鏈結合β-(1→6)支鏈為特征，可以特異性識別樹突狀細胞相關C型凝集素-1（Dectin-1）、補體受體3（CR3）和Toll樣受體（TLR）2并激活免疫反應，有利于提高機體的抗腫瘤和抗炎活性。結構多樣性決定了不同β-葡聚糖的特定生理功能，因此明晰β-葡聚糖與其生物活性間的構效關系非常重要。

基于上述內容，上海市農業科學院食用菌研究所的劉懿航、耿 潔、劉艷芳*等人重點介紹不同來源β-葡聚糖的結構，闡述β-葡聚糖調節腸道菌群的主要機制，并深入分析β-葡聚糖與其益生特性間的構效關系，旨在為β-葡聚糖的進一步開發與應用提供理論依據。

01

β-葡聚糖的來源與結構

β-葡聚糖廣泛存在于自然界中，主要來源于谷物、真菌、藻類和某些細菌，研究表明其具有免疫調節、抗腫瘤、抗菌、抗炎、益生活性等多種有益生理功能。其結構因來源不同而有所差異（圖1）。

谷物β-葡聚糖是通過β-(1→3)和β-(1→4)糖苷鍵連接葡萄糖殘基形成的一種線性多糖，廣泛存在于大麥、燕麥、小麥和黑麥等谷物中。其結構特征為β-(1→3)和β-(1→4)糖苷鍵混合交替連接，具體表現為β-(1→4)連接的葡萄糖鏈被β-(1→3)糖苷鍵所中斷，由此形成了不同聚合度（DP）的多糖片段，即纖維三糖基（DP3）和纖維四糖基（DP4）。不同谷物來源β-葡聚糖的DP3/DP4（物質的量比，后同）不同，燕麥DP3/DP4多為1.50～2.30，大麥DP3/DP4主要為2.10～3.49，而小麥DP3/DP4大約是3.00～4.50。因此，DP3/DP4也成為不同谷物來源β-葡聚糖的重要判別方法。谷物β-葡聚糖常被機體識別為不可消化的膳食纖維，主要在調節代謝途徑方面發揮積極作用，在食品和健康領域表現出顯著的生物活性且應用前景廣闊。

真菌β-葡聚糖以β-(1→3)糖苷鍵骨架為基礎，帶有β-(1→6)糖苷鍵連接的分支結構，主要分為酵母β-葡聚糖和食用菌β-葡聚糖。酵母β-葡聚糖主要存在于酵母細胞壁中，具體結構特征為在β-(1→3)連接的葡萄糖主鏈上含有β-(1→6)糖苷鍵連接的長支鏈結構，且β-(1→3)糖苷鍵的占比高于85%。研究表明酵母β-葡聚糖具有降脂、抗氧化和抗炎特性等多種健康益處。食用菌中的β-葡聚糖一般含有β-(1→6)糖苷鍵連接的較短分支，大多從其子實體中提取獲得。已有實驗證明在香菇β-葡聚糖的主鏈上，每5 個β-(1→3)-葡萄糖殘基上連接有兩個β-(1→6)-葡萄糖支鏈。裂褶菌多糖的β-(1→3)-葡聚糖主鏈上每隔3 個或4 個葡萄糖殘基就會連接有1 個β-(1→6)-葡萄糖支鏈。靈芝多糖和灰樹花多糖在其β-(1→3)-葡聚糖主鏈上每3 個葡萄糖殘基就包含1 個β-(1→6)-葡萄糖支鏈。除上述常見結構外，部分食用菌β-葡聚糖還存在無支鏈的β-(1→6)-葡聚糖和含β-(1→4)-葡萄糖支鏈的β-(1→6)-葡聚糖結構。目前已有大量研究報道了不同結構食用菌β-葡聚糖在免疫調節中的作用，證明其具有潛在臨床應用價值。

細菌和藻類中的β-葡聚糖以β-(1→3)-葡聚糖為主，部分藻類β-葡聚糖還帶有一定比例的β-(1→6)糖苷鍵側鏈。可得然膠是一種線性β-(1→3)-葡聚糖，是在Agrobacterium biovar 1中被鑒定的第一種細菌β-葡聚糖，同時還在某些根瘤菌菌株中存在，具有熱凝膠形成特性。海帶多糖是藻類β-葡聚糖中最具代表性的一種多糖，主要由β-(1→3)糖苷鍵連接的葡萄糖殘基構成線性主鏈，并通過β-(1→6)糖苷鍵連接的D-吡喃葡萄糖形成支鏈結構，一般具有較好的水溶性。

02

β-葡聚糖調節腸道菌群的健康效應

由于缺乏有效水解β-糖苷鍵的酶，β-葡聚糖無法在口腔、胃、小腸內消化，可以順利到達人體結腸處。結腸內包含多種細菌，這些細菌含有碳水化合物活性酶，能夠水解不同來源與結構的β-葡聚糖，并產生一系列有益代謝產物，進而促進機體健康（表1）。上述互惠關系凸顯了腸道菌群是β-葡聚糖發揮健康促進作用的關鍵靶點，現有研究表明，β-葡聚糖通過調節腸道菌群介導的健康效應主要包括改善腸道屏障功能、調節代謝穩態、增強免疫應答和保護神經系統（圖2）。

2.1 對腸道屏障的影響

β-葡聚糖被腸道菌群發酵后會促進SCFAs的產生和腸腔pH值的降低，這對于腸道生物屏障的維護具有積極影響。pH值的降低會抑制病原微生物的生長，同時促進有益菌的繁殖。此外，該酸化過程還能改善腸道疾病中必需營養素和礦物質（如鈣、磷、鎂）的吸收問題。腸道機械屏障由腸道上皮細胞與上皮細胞之間的緊密連接蛋白組成。研究表明，β-葡聚糖通過增加雙歧桿菌屬、乳桿菌屬和普拉梭菌屬的相對豐度及促進SCFAs的積累從而提高緊密連接蛋白相關基因的表達（如ZO、Claudin和Occludin等），這有助于增強腸道機械屏障的正常功能。近期研究還發現，SCFAs會影響由免疫因子、免疫細胞及相關淋巴組織構成的腸道免疫屏障。丁酸可以顯著激活細胞受體，誘導免疫細胞的分化或增殖；還能抑制TLR4信號通路，并激活G蛋白偶聯受體（GPR）的表達，這些路徑共同參與調節腸道的免疫屏障功能。黏蛋白是腸道化學屏障的重要化合物，可以有效防止有害分子進入腸道內部。SCFAs有利于促進抗炎因子的產生，通過正向調節腸道中參與黏蛋白合成基因的表達維持正常的化學屏障功能。綜上所述，β-葡聚糖介導的腸道屏障保護功能主要是通過促進有益菌的生長及SCFAs的合成從而實現的（圖3）。

2.2 對代謝穩態的影響

β-葡聚糖對腸道菌群的調節作用與維持代謝穩態緊密相關，具體表現為降低血糖、血脂和膽固醇效應（圖4）。大量研究發現，代謝疾病小鼠模型均呈現腸道菌群失調現象。腸道菌群對胰島素抵抗引起的“代謝性感染”具有重要影響，例如，腸球菌屬的增加已被證實與胰島素敏感性的提升顯著相關。β-葡聚糖的攝入還可以顯著降低高脂小鼠的高血糖水平并改善葡萄糖耐量異常。Nakahara等研究發現，小鼠攝入β-葡聚糖后糞便中脂質與總膽汁酸含量顯著增加，推測β-葡聚糖可能通過抑制重吸收機制發揮降脂作用。并且，β-葡聚糖對脂代謝紊亂的改善作用與普雷沃氏菌屬、糞厭氧棒桿菌屬等腸道有益菌的增加直接相關。此外，SCFAs在調控代謝穩態相關的信號通路中作用顯著。乙酸不僅是腸道細胞的能量來源，還參與脂質合成和糖異生等代謝信號的傳導過程。丙酸除影響糖異生過程外，還能在肝臟中顯著抑制膽固醇的合成。盡管SCFAs降低膽固醇水平的機制尚未完全闡明，但已有研究發現，抑制膽固醇合成和促進低密度脂蛋白膽固醇的分解是實現其膽固醇降低效應的重要路徑。

2.3 對免疫調節的影響

腸道菌群對維持免疫穩態以及調節免疫反應起著至關重要的作用，腸道菌群的失調會導致炎癥和腫瘤形成。β-葡聚糖被大量研究證明具有顯著的免疫調節作用，其主要通過增加乳桿菌屬、雙歧桿菌屬、普雷沃氏菌屬等有益菌的數量從而調節菌群平衡和減輕炎癥反應，腸道菌群穩態的恢復還有利于進一步降低炎癥因子（如TNF-α和IL-1β）的表達水平。β-葡聚糖抗腫瘤活性的發揮主要與擬桿菌屬、嗜黏蛋白阿克曼菌和梭菌屬豐度的增加有關。此外，大量研究表明，SCFAs可以與GPR相互作用，通過抑制組蛋白乙酰化酶的活性從而調節炎癥相關基因的表達。其中，丁酸作為結腸上皮細胞的重要能量來源，不僅可以通過增強腸道屏障的完整性改善結腸炎癥，還能通過調節細胞增殖、凋亡和分化從而預防腫瘤的發生和發展。

2.4 對神經系統的影響

腦-腸軸是連接中樞神經系統與腸道菌群的雙向信號通路，涉及神經免疫、副交感神經、交感神經及神經內分泌等多種作用途徑，對大腦功能具有重要影響。盡管腸道菌群與大腦間作用機制的探究仍明顯不足，但多數研究表明，腸道來源的信號分子在腦-腸交流中發揮關鍵作用。腸道菌群的失調和相關代謝物水平的減少與多種神經系統疾病的發展存在直接關聯，包括阿爾茨海默癥、帕金森病、亨廷頓病等（圖5）。β-葡聚糖可以特異性增加乳桿菌屬、真桿菌屬、普雷沃氏菌屬等多種有益菌的相對豐度，并產生有益代謝物如SCFAs、γ-氨基丁酸、去甲腎上腺素、5-羥色胺等，進而緩解神經炎癥、調節突觸蛋白表達、增強血腦屏障并改善記憶與認知障礙。因此，腸道菌群調節已被認為是預防或緩解神經系統疾病的一種有效治療方案，菌群移植、益生元和益生菌的補充策略在動物實驗中已初見成效。

03

β-葡聚糖與其益生特性間構效關系

目前，關于β-葡聚糖與腸道微生物群相互作用的研究側重于關注這類多糖在腸道內益生作用的發揮情況。研究發現，不同腸道細菌具有特定的多糖利用位點，因而對不同結構的多糖具有選擇利用性。擬桿菌傾向于將果膠、阿拉伯半乳聚糖和阿拉伯木聚糖作為發酵碳源。雙歧桿菌則可在β-葡聚糖、菊粉、果膠、阿拉伯半乳聚糖和魔芋葡甘聚糖的發酵過程中顯著富集。而乳桿菌屬能夠在以β-葡聚糖、果膠、菊粉和阿拉伯半乳聚糖為碳源的培養基中大量生長。雖然上述細菌能夠廣泛利用不同結構的多糖，但某些菌種更傾向于利用特定結構的多糖，進而導致不同SCFAs產生菌在特定多糖發酵過程中的選擇性富集。例如，來自毛螺菌科的多種丁酸產生菌，包括Lachnospiraceae NK4A136組、毛螺菌屬以及Lachnospiraceae UCG-006，它們在β-葡聚糖發酵過程中顯著增加，而菊粉發酵則主要導致丁酸球菌屬的富集。此外，產生丙酸的真桿菌屬在阿拉伯半乳聚糖發酵過程中大量積累。綜上所述，多糖結構的變化會對腸道菌群產生截然不同的影響。基于此，本節重點介紹了β-葡聚糖的結構特征與其益生作用之間的構效關系。

3.1 糖苷鍵對益生活性的影響

谷物中的β-葡聚糖主要由β-(1→3)和β-(1→4)糖苷鍵連接而成，研究表明，谷物來源的β-葡聚糖，尤其是燕麥和大麥β-葡聚糖被廣泛證明有利于促進雙歧桿菌屬和乳桿菌屬的增長，這種益生效應會影響葡萄糖和脂質代謝，從而改善腸道穩態并促進代謝健康。Kedia等通過體外糞便菌群發酵含9.43% β-葡聚糖的燕麥制劑，發現24 h后雙歧桿菌屬和乳桿菌屬的水平顯著提高，丙酸、丁酸的含量甚至高于葡萄糖對照組。以大麥β-葡聚糖為發酵底物也得到了類似的研究結果，雙歧桿菌屬和乳桿菌屬相對豐度的顯著增加導致SCFAs和乳酸的積累。其中，乳桿菌屬豐度的增加及乳酸的積累可能通過腸道免疫反應增加了分泌型免疫球蛋白A的濃度，這有利于改善高脂模型小鼠的先天免疫系統。此外，谷物β-葡聚糖在不同食品中的益生作用也有報道。在酸奶中添加大麥和燕麥β-葡聚糖可以促進動物雙歧桿菌的生長并提高其存活率。在另一項研究中，向酸奶中添加0.44%燕麥β-葡聚糖后，約107 CFU/mL長雙歧桿菌的存活時間延長了14 d。

相較于谷物β-葡聚糖主要與代謝健康相關，真菌來源的β(1→3)-葡聚糖則更多參與免疫調控過程。酵母β-葡聚糖在體外培養條件下可以選擇性地促進雙歧桿菌、乳桿菌屬和擬桿菌屬的生長，并且與菊粉相比，β-葡聚糖更有利于促進長雙歧桿菌的生長。但對于結腸炎小鼠而言，酵母β-葡聚糖雖會增加乳桿菌屬的相對豐度，但卻會降低擬桿菌屬的相對豐度。雖然擬桿菌屬通常被視為多糖的初級降解者和促進腸道健康的有益菌，但某些菌株會在不同實驗背景下表現出不同效果。此外，有研究表明酵母β-葡聚糖可以選擇性促進嗜黏蛋白阿克曼菌的增長，其在肥胖和2型糖尿病中具有抗炎作用。

食用菌中的β-葡聚糖結構復雜多變，在β-(1→3)-葡聚糖的主鏈上連接有不同數量的β-(1→6)糖苷鍵側鏈，其中β-(1→3)-葡聚糖可被宿主免疫細胞表面的模式識別受體，如Dectin-1特異性識別，進而啟動多種免疫防御機制。從灰樹花中提取的β-葡聚糖可以促進乳桿菌屬和雙歧桿菌屬的生長，并產生乳酸、琥珀酸和戊酸等多種有益代謝物，可以有效降低結腸癌細胞Caco-2的細胞活力。猴頭菇β-葡聚糖能夠提高潰瘍性結腸炎小鼠體內擬桿菌屬、雙歧桿菌屬、普雷沃氏菌屬和乳桿菌屬等有益菌的相對豐度，有利于改善宿主免疫力。多項研究共同表明食用菌β-葡聚糖可以特異性促進腸道中丁酸產生菌的生長，如毛螺菌科、糞厭氧棒桿菌屬和梭菌簇XIVa中的羅氏菌屬和另枝菌屬，其產生的丁酸在抗炎、增強腸黏膜屏障和調節T細胞分化方面發揮重要作用。此外，食用菌β-葡聚糖被證明同樣可以調節代謝健康。例如，靈芝β-葡聚糖可以降低厚壁菌門/擬桿菌門的比值，促進卵形擬桿菌和單形擬桿菌相對豐度的增加，以及乙酸、丙酸、丁酸和戊酸的積累，這有利于預防肥胖個體中腸道菌群失調和相關代謝紊亂的發生。

3.2 分子質量對益生活性的影響

β-葡聚糖的分子質量會因來源、提取方式、加工條件等不同而有所差異。已有大量文獻比較分析了不同分子質量β-葡聚糖的益生活性。研究表明，低分子質量谷物β-葡聚糖傾向于增加乳桿菌屬和雙歧桿菌屬的相對豐度。相較于830.8 kDa的高分子質量燕麥β-葡聚糖，鼠李糖乳桿菌和長雙歧桿菌BB536更傾向于利用10.21 kDa的β-葡聚糖水解物。Jaskari等的研究得到了類似結果，即β-葡聚糖的水解物被證明是乳桿菌屬和雙歧桿菌屬的選擇性發酵底物。同樣地，低分子質量大麥β-葡聚糖（110 kDa和12 kDa）更顯著增加了雙歧桿菌屬的數量，并促進乙酸、丙酸、琥珀酸的積累，這說明低分子質量多糖主要利用其益生特性調節葡萄糖和脂質代謝水平；而高分子質量大麥β-葡聚糖（500 kDa）則被證明主要通過高黏度抑制脂肪吸收和減少腹部脂肪沉積從而發揮健康促進作用。

對于真菌β-葡聚糖而言，似乎并沒有在多糖分子質量與其益生特性間發現一致規律。800 kDa的高分子質量酵母β-葡聚糖較220 kDa的低分子質量多糖會更顯著促進乳桿菌屬、雙歧桿菌屬水平增加，及乙酸、丙酸和總SCFAs的積累，更有利于改善阿爾茨海默癥小鼠的認知能力。但在結腸炎小鼠中，低分子質量靈芝β-葡聚糖（13.3 kDa和3.51 kDa）更有利于促進乳桿菌屬和雙歧桿菌屬等有益菌的生長，減少結腸炎致病菌的數量，同時提升乙酸、丙酸和丁酸等有益代謝產物。對香菇β-葡聚糖的益生特性研究也得到了類似結果，與高分子質量（2.19×103 kDa和1.82×103 kDa）多糖相比，低分子質量（1.41×103 kDa）β-葡聚糖促進毛螺菌屬增長和丙酸、丁酸及戊酸積累的效果更顯著。而Chen Shuang等的研究表明，不同分子質量的猴頭菇β-葡聚糖會通過不同途徑分別發揮其益生特性。其中，高分子質量猴頭菇β-葡聚糖（6.944×103 kDa）能夠特異性增加普雷沃氏菌_NK3B31組、毛螺菌屬和普拉梭菌屬的相對豐度，而低分子質量（2.158×103 kDa）傾向于促進乳球菌屬的生長；代謝產物的檢測結果還表明高分子質量β-葡聚糖被發酵后會產生更多的丁酸，而低分子質量多糖則會顯著促進乙酸和丙酸的積累。綜上所述，β-葡聚糖的預期益生功能會隨分子質量的不同而不同，應根據不同的研究目標采取不同的干預措施。

3.3 溶解度對益生活性的影響

β-葡聚糖的溶解度是其發揮益生活性和更廣泛生物功能的關鍵因素。溶解度直接影響β-葡聚糖的腸道菌群調節、免疫調節和代謝調節能力。谷物β-葡聚糖結構中β-(1→3)糖苷鍵的存在會在一定程度上破壞線性β-(1→4)-葡聚糖的剛性結構，從而增加多糖的溶解度。研究表明，可溶性谷物β-葡聚糖有利于維持血糖、血脂和膽固醇的正常水平。Miyamoto等研究表明大麥β-葡聚糖通過改變高脂小鼠腸道中雙歧桿菌屬的相對豐度和總SCFAs的濃度從而減少食物攝入并提高胰島素敏感性。一項臨床試驗發現，大麥β-葡聚糖可以顯著增加擬桿菌屬和普雷沃氏菌屬的相對豐度，這種對腸道菌群的正向調節作用與心血管疾病風險標志物的減少緊密相關。

真菌β-葡聚糖的結構復雜，其分子質量、分支比和構象等結構特性均會顯著影響多糖的溶解度。研究發現，含有更多支鏈的β-葡聚糖的水溶性更高，這有利于提高腸道菌群的多糖利用率并促進有益代謝產物的積累。可溶性裂褶菌β-葡聚糖可以通過重塑腸道微生物群從而抑制肥胖，其主要是通過增加SCFAs產菌（如糞厭氧棒桿菌屬、糞芽孢菌屬和羅氏菌屬）的相對豐度，同時減少肥胖相關細菌（如副擬桿菌屬和乳酸乳球菌屬）的數量。可溶性黑木耳β-葡聚糖經體外發酵后顯著提高了雙歧桿菌屬、乳桿菌屬、擬桿菌屬和真桿菌屬的相對豐度。不溶性β-葡聚糖雖然會降低腸道微生物對多糖的接觸和利用程度，但這種特異結構的多糖可以促進腸道特定菌群的繁殖，這在一定程度上可以避免腸道菌群對同種發酵底物的競爭利用，有利于研究者更準確地分析腸道菌群對多糖的發酵情況。Leitch等證實，厚壁菌門的特殊菌群，如梭菌群IV和XIVa具有定植和利用不溶性底物的能力。它們是腸道中重要的產丁酸細菌，丁酸被認為是腸道內穩態調節的重要參與者，特別是與免疫功能密切相關。溶解度較差的食用菌β-葡聚糖，如茯苓線性β-(1→3)-葡聚糖和橘黃刺杯菌中含少量β-(1→6)糖苷鍵連接側鏈的β-(1→3)-葡聚糖，均有利于促進丁酸的積累，并傾向于增加厚壁菌門中特定菌群的相對豐度，特別是毛螺菌科、瘤胃球菌科、梭菌屬、瘤胃菌菌屬和糞厭氧棒桿菌屬。其中，在體外發酵實驗中還發現橘黃刺杯菌β-葡聚糖會特異性促進糞厭氧棒桿菌屬的增長，24 h時其相對豐度從最初0.5%的接種量增加到24%。總而言之，可溶性β-葡聚糖主要發揮其益生特性并有利于維持代謝穩態，而不溶性β-葡聚糖會選擇性促進特定菌群尤其是丁酸產生菌的大量繁殖，進一步促進丁酸的大量積累。

04

結 語

作為一種常見的益生元，β-葡聚糖能夠調節腸道菌群的組成并產生有益代謝物質，這有利于增強腸屏障功能、維持腸道內環境穩態、調節免疫系統和促進機體代謝健康。多糖與其益生活性間的構效關系是β-葡聚糖精確調控機體健康的理論基礎，對于今后的實際應用具有重要指導意義。然而，目前研究大多集中于腸道菌群代謝產物中SCFAs對機體的健康影響，缺乏其他代謝物，如色氨酸、膽汁酸、吲哚衍生物和神經活性物質與宿主相互作用的系統解讀。已有多項研究表明，腸道菌群與大腦、肺、肝臟、腎臟、皮膚等其他組織器官均形成了雙向信息交流的復雜網絡，腸道菌群代謝物通常作為信號分子，通過神經、內分泌、免疫和代謝等多重途徑共同維持機體健康。這說明人體是一個高度復雜緊密關聯的生態系統，而腸道菌群是整個系統的核心調控所在，這些發現可為靶向藥物的開發和疾病的動態監測提供全新的理論視角，有利于推動精準治療的實現。此外，β-葡聚糖的精細結構與其益生活性間構效關系的探究仍明顯不足，分支比、空間構象等結構特性對其生物活性的影響同樣關鍵。并且體外發酵與動物模型難以完全模擬β-葡聚糖在人體腸道內的利用效果。因此，未來應開展大規模、長期、針對不同人群的臨床研究，利用多組學技術闡明β-葡聚糖-腸道菌群-宿主互作的完整信號網絡，全面解鎖β-葡聚糖的益生潛力，以推動其在個性化治療領域的廣泛應用。

第一作者：

劉懿航碩士研究生

上海海洋大學食品學院與上海市農業科學院聯合培養

研究生就讀于上海海洋大學，所學專業為生物與醫藥專業（2023.09~2026.06），課題研究與論文開展均在上海市農業科學院進行；本科就讀于江蘇大學（2019.09~2023.06），所學專業為食品質量與安全。主要研究方向為多糖發酵與益生菌體外益生活性評價。研究生就讀期間曾獲得學業二等和四等獎學金。科研成果主要包括：《β-葡聚糖調節腸道菌群健康效應機制及構效關系研究》一作，《食品科學》（已錄用）；《靈芝多糖對七株典型益生菌生長及代謝的差異性影響研究》一作，《食用菌學報》（已投）。

通信作者：

劉艷芳研究員
上海市農業科學院食用菌研究所 副所長

劉艷芳，上海市農業科學院三級研究員，博士生導師，博士畢業于江南大學，2012-2013年在加拿大農業部圭爾夫食品研究中心訪學。現任上海市農業科學院食用菌研究所副所長，國家食用菌產業技術體系產品加工崗位科學家。兼任國家食用菌工程技術研究中心副主任、農業農村部南方食用菌資源利用重點實驗室副主任，中國食用菌協會藥用真菌委員會副主任委員、中國菌物學會食用真菌專業委員會副主任委員、中國食品科學技術學會科普工作委員會副秘書長，《食用菌學報》副主編，《菌物研究》《菌物學報》編委，Advanced Functional Foods青年編委。入選上海市東方英才計劃拔尖人才、閔行區領軍人才、福建省高層次B類人才，獲上海市人才發展資金資助，上海市農業科學院中青年學術和技術帶頭人。主要從事食藥用菌營養功能成分挖掘、加工技術和健康產品研發工作。圍繞食用菌加工全產業鏈關鍵技術，在食用菌營養品質評價、功能成分挖掘利用和食用菌源大健康產品研發的創新與產業化應用等方面積累科技成果，獲得上海市科技進步一等獎等省部級科技獎勵5 項。近年主持國家食用菌產業技術體系、國家重點研發任務專項及省部級重大重點項目10余項，發表論文180余篇，其中SCI論文60余篇，獲授權發明專利40余項；參編中英文著作各2 部；SCI-TOP期刊審稿人，在國內外學術會議上做特邀或專題報告30余次。與國內多家食用菌加工行業龍頭企業開展技術服務和成果轉化，開發食用菌系列健康產品，提升食用菌加工產業的附加值和技術能級。

引文格式：

劉懿航, 耿潔, 劉利平, 等. β-葡聚糖調節腸道菌群健康效應機制及構效關系研究進展[J]. 食品科學, 2025, 46(24)：352-360. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250714-114.

LIU Yihang, GENG Jie, LIU Liping, et al. Research progress on the mechanism and structure-activity relationship of β-glucans in regulating the health effects of gut microbiota[J]. Food Science, 2025, 46(24): 352-360. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250714-114.

實習編輯：李雄；責任編輯：張睿梅。點擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網

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